В „магическия графен“ се наблюдават ясни признаци на необичайна свръхпроводимост
Електрическият ток в свръхпроводника тече, без да стопира или да губи сила по пътя си. Обикновено обаче, с цел да се поддържа положението на свръхпроводимост, материалът би трябвало да се охлади до криогенни температури благодарение на комплицирано и скъпо съоръжение. Изследователи от Съединени американски щати се насочиха към нетрадиционни и евентуално по-обещаващи свръхпроводници. И откриха, че в случай че се вземат три пласта графен и се изместят под избран ъгъл, ще се появят признаци на свръхпроводимост, и то друга от стандартните свръхпроводници.
Графенът се състои от пласт въглеродни атоми, свързани в хексагонална конструкция, наподобяваща телена мрежа. През 2010 година учените предвиждат, че в случай че два пласта графен се наложат един върху различен с малко отместване, получената „ моаре конструкция “ ще прояви извънредно електронно държание. През 2018 година група физици, ръководена от Пабло Хариоло-Хереро, съумя да създаде подобен графен за първи път и следи някои от неговите свойства. Това изобретение даде началото на нова област – твистрониката, или проучването на атомно тънки, точно усукани материали.
Целта на новото проучване на Харильо-Хереро и сътрудниците му от Масачузетския софтуерен институт е била да се следи необикновената свръхпроводимост в структурата на „ магическия графен “. За задачата е било належащо да се мери свръхпроводимостта на материала.
„ Когато материалът стане свръхпроводим, електроните се движат по двойки, а не поотделно, и се появява енергийна празнота, отразяваща естеството на тяхното свързване “, изяснява Пак Джонг-Мин, един от участниците в опита. – Формата и симетрията на тази празнота ни разкриват фундаменталната природа на свръхпроводимостта. “
Екипът създаде и приложи нов способ за премерване на празнината, съчетаващ тунелирането на електроните с електропренос. Използвайки го, те съумяха недвусмислено да разпознават свръхпроводима тунелна празнота, която се появява единствено когато електрическото противодействие на материала е нула, което е признак на свръхпроводимостта. След това те наблюдаваха по какъв начин тя се трансформира под въздействието на температурата и магнитните полета.
Забележително е, написа MIT News, че процепът има ясно изразен V-образен профил, който ясно се разграничава от плоската и равномерна форма на стандартните свръхпроводници. Тази форма отразява необичайния механизъм, посредством който електроните в „ магическия графен “ образуват двойки, създавайки свръхпроводими положения. Точната природа на протичащото се учените към момента не са изяснили.
В бъдеще екипът има намерение да тества новия способ и с други двуизмерни усукани структури и материали. Това ще даде опция да се изследват главните електронни структури на свръхпроводимостта и други квантови етапи, защото те се появяват в един и същи пример. В дълготраен проект това ще открие пътя към нови свръхпроводими и квантови материали, което може да окаже голямо въздействие в областта на електрониката.
